Flussgeschwindigkeiten

Flussgeschwindigkeit bezeichnet die Geschwindigkeit des Fließwassers an einem bestimmten Ort im Flussquerschnitt. In der Praxis wird oft die mittlere Querschnittsgeschwindigkeit verwendet, die über die Breite des Querschnitts oder entlang eines Profils gemittelt wird. Die Geschwindigkeit variiert mit Tiefe, Breite und Zeit und beeinflusst Prozesse wie Erosion, Sedimentation und Organismennische.

Messung und Berechnung erfolgen durch punktuelle oder profilierende Strömungsmessungen. Typische Messgeräte sind akustische Doppler- oder Propeller-Messtechnik, mit denen sich die Geschwindigkeit an verschiedenen Tiefen bestimmen lässt. Aus einer gemessenen Querschnittsgeschwindigkeit ergibt sich der Durchfluss Q durch Q = ∫ u dA, wobei die mittlere Geschwindigkeit V̄ aus V̄ = Q/A folgt. Oberflächen-, Mittel- und Tiefengeschwindigkeiten können stark voneinander abweichen; die Oberflächenbewegung ist in der Regel höher als die Strömung nahe dem Grund.

Wichtige Einflussfaktoren sind Reibung am Boden und an den Uferzonen, Querschnittsform, Wassertiefe, Rauheit des Untergrunds, Sedimenttransport und Turbulenzen. Der Geschwindigkeitsverlauf wird oft durch das Geschwindigkeitsprofil beschrieben, das typischerweise in der Mitte schneller ist als am Ufer und am Boden. Saisonale Veränderungen des Abflusses, Vegetation entlang des Ufers und meteorologische Einflüsse wie Wind können die Messwerte zusätzlich verändern.

Anwendungen finden sich in der Hydrologie, dem Wasserbau, der Ökologie und der Navigation. Die Kenntnis der Flussgeschwindigkeit ist entscheidend für die Berechnung des Durchflusses, Sedimenttransport, Erosionsrisiken und Lebensräume der Aquacen. Typische Werte liegen im Bereich von wenigen Dezimetern pro Sekunde bis zu mehreren Metern pro Sekunde, je nach Flussabschnitt und Missständen.